Volatile变量

1、作用

????????确保变量的更新能够及时的通知到其他线程，读取时能获得该变量的最新值。

2、过程

????????当变量被Volatile变量声明后，编译器与运行时都会注意到这个变量是共享的，因此不会将该变量上的操作和其他内存操作一起重排。Volatile变量不会被缓存到寄存器或者其他处理器不可见的地方。

3、相比Synchronized

? ? ? ?（1） 在访问Volatile变量时不会加锁，线程不会阻塞，因此比Synchronized更加轻量级。

????????（2）Volatile只能保证可见性，无法保证原子性；Synchronized都保证。

4、使用条件

1. 访问变量时不需要加锁。
2. 该变量不会与其他变量一起纳入不变性条件中。
   解释：如果一个变量与其他变量一起构成某种不变性条件（例如，两个变量相加总是等于某个固定值），那么这个变量就不能单独声明为volatile。因为volatile只保证单个变量的可见性，而不保证复合操作的原子性。在这种情况下，需要使用锁或其他同步机制来确保不变性条件的正确性。
3. 该变量只由一个线程写入，并且所有线程都可以读取该变量。
   解释：volatile关键字只适用于单个变量的读写操作。如果一个变量可能被多个线程同时更新，那么这个变量不能声明为volatile。这是因为volatile不能提供原子性保证，所以多个线程同时更新同一个volatile变量可能会导致数据不一致。

上面三点要求同事满足，才能使用?Volatile。

5、使用例子

? ? ? ? 并发环境下的单例模式的实现

public class Singleton {
    public static volatile Singleton singleton;
    /**
     * 构造函数私有，禁止外部实例化
     */
    private Singleton() {};
    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (singleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

?这里为什么需要使用volatile，主要目的是防止重排序；

对象的构造过程是：

1. 分配内存
2. 初始化对象
3. 引用指向对象的内存空间地址

在没有使用volatile的情况下，操作系统指令重排的情况下，可能会造成2和3顺序交换，就会导致一个没有初始化的对象引用暴露出来。

? 6、原理??

????????内存屏障。

? ? ? ?当一个变量被声明为volatile时，JVM会确保对这个变量的读写操作具有原子性。当一个线程修改一个volatile变量的值时，该线程会对这个变量进行写操作，然后插入一个写内存屏障，接着其他线程对这个变量的读操作会被重排序到写内存屏障之后。这样可以确保其他线程看到的变量值是最新的。